Проект по обработке воды на угольной химической фабрике China Coal Tuokу прошел аттестацию на уровне нулевых выбросов

Thread Content

Проект по обработке сточных вод на угольно-химическом заводе в Туке, принадлежащем группе China Coal, прошел оценку с точки зрения достижения нулевых выбросов. Автор/источник: дата: 12.04.2016. Количество просмотров: 30. Недавно проект по разработке и внедрению системы обработки сточных вод и достижения нулевых выбросов на угольно-химическом заводе в Туке, принадлежащем компании Ordos Energy Chemical Co., Ltd., входящей в состав группы China Coal, успешно прошел экспертную оценку, проведенную Китайской ассоциацией угольной промышленности. Благодаря этому проекту ежегодно можно восстановить 4,702 миллиона тонн сточных вод; доля перерабатываемых сточных вод составляет 98%. Исходя из цены в 10 юаней за тонну воды, ежегодно можно сэкономить около 5 миллионов юаней. Анализ примера полного устранения сточных вод от угольной химической промышленности компании China Coal Tokue 1. Введение. Технология EBA была разработана Харбинским техническим университетом как комплексная технология для обработки сточных вод с высокой концентрацией фенолов и аммиака, образующихся при использовании печей типа Lurgi, BGL и печей для низкотемпературного кришения. Несмотря на обработку сточных вод с высокой концентрацией фенолов и аммиака с помощью процессов их восстановления, состав вод, поступающих в биохимическую систему обработки, остается сложным и токсичным. Концентрация фенольных соединений может достигать 200–1000 мг/л, а концентрация аммиака — 100–300 мг/л. Технология EBA позволяет с помощью таких методов, как повышение биоразлагаемости сточных вод, снижение их токсичности и улучшение активности осадка, приводить качество обработанных сточных вод с высокой концентрацией фенолов и аммиака в соответствие с стандартами, предъявляемыми к воде, пригодной для повторного использования. Это обеспечивает безопасную и стабильную работу систем обработки сточных вод в угольной промышленности, а также снижение энергозатрат и обеспечение непрерывной и длительной эксплуатации таких систем. 2. Описание технологии. Процесс EBA обладает такими преимуществами, как высокая органическая нагрузка, высокая степень гибкости, короткий временной интервал пребывания воды, небольшая площадь, необходимая для его реализации, низкие затраты на строительство, а также низкие расходы на энергию и эксплуатацию. Эта технология биологической обработки включает в себя такие методы, как технология анаэробного процесса с внешней циркуляцией крови (external circulation anaerobic process), технология биологического усиления процесса очистки (biological enhanced process), а также ряд биохимических методов обработки, основанных на технологии многоступенчатого процесса A/O (ano*c/o*c) для удаления азота. Для дальнейшей обработки используются методы высокой плотности осаждения, методы глубокой окисления, а также технология BAF (biological aerated filter). На этапе предварительной обработки используется технология удаления масла с помощью азотного пенного флотации (**патентованная технология**). Благодаря этой технологии удается избежать усиления окраски сточных вод, образования пены, а также проблемы с биохимическим разложением промежуточных продуктов предварительной окисления – бензохинонов. Это создает благоприятные условия для последующей биохимической обработки. Технология анаэробного циркуляционного процесса EC (**патентованная технология**) позволяет осуществлять процесс анаэробного ко-метаболизма. Она способствует улучшению качества сточных вод, содержащих высокую концентрацию фенолов и аммиака, одновременно обеспечивая преобразование части органических веществ в карбоксильные и фенилгидроксильные соединения. Это предотвращает превращение полифенолов в бензохиноны, снижает сложность последующей аэробной биологической обработки и уменьшает нагрузку на оборудование. Технология BE для биологического концентрирования (**патентованная технология**) позволяет эффективно снизить токсичность фенолов при низком уровне растворенного кислорода путем контроля таких параметров, как определенные гидравлические условия, высокое содержание биологических добавок, высокая концентрация илов и длительный срок пребывания ила. Эта технология обеспечивает одновременное удаление органических веществ, процессы кратковременной нитрификации и денитрификации аммиака. Коэффициент обратного потока в технологии денитрификации с использованием нескольких стадий процесса A/O можно регулировать в зависимости от потребностей. Для решения проблемы недостаточного соотношения C:N органических веществ и аммиака в сточных водах, получаемых в результате биологического концентрирования, осуществляется усиленная нитрификация и денитрификация аммиака. Условия работы с чередованием анаэробного и аэробного состояний в технологии денитрификации с использованием нескольких стадий процесса A/O способствуют улучшению свойств трудно разлагаемых загрязнителей и усиливают процесс разложения оставшихся органических загрязнителей в сточных водах. Технология высокой плотности осаждения основана на физико-химической адсорбционной способности активного диатомового сланца, которая позволяет дополнительно удалять трудноразлагаемый COD из сточных вод, полученных с использованием процесса A/O. При этом активный диатомовый сланец способствует осаждению также взвешенных частиц, присутствующих в сточных водах. Часть активного диатомового сланца, находящегося в осадочном иле, возвращается в начальную часть секции адсорбции в виде флокул для дальнейшей реакции, а часть активного диатомового сланца удаляется вместе с осадочным илом в помещение для обезвоживания ила. Технология высокого окисления использует метод неоднородной озоновой окислировки. Этот метод представляет собой процесс высокого окисления, направленный на образование таких высокоактивных свободных радикалов, как ·OH. Он основан на механизме реакций гидроксильных радикалов и обладает более широкими возможностями применения. Технология BAF использует гидрофильные фильтрующие материалы, обладающие способностями к адсорбции, фильтрации и биодеградации, что позволяет дальнейшей обработке органических веществ и аммонийных соединений, оставшихся в сточных водах. В трех типичных примерах проектом по обработке сточных вод компании China Coal Ordos Energy Chemical Co., Ltd. занимались сточными водами, образующимися в газификационном котле BGL. Особенностями этих сточных вод являются: ① в них содержится много поверхностно-активных веществ; при аэрации в условиях наличия кислорода образуется много пены ； ②Маслянистые вещества в сточных водах находятся в молочном состоянии; методы такие как отделение масла и использование давления для флотации обеспечивают слабый эффект очистки ； ③Основными загрязнителями сточных вод являются монофенолы, полифенолы, аммиак, органический азот, жирные кислоты, а также в небольших количествах – ароматические углеводороды, нафтален, антрацен, тиофен, пиридин и другие сложно разлагаемые органические вещества. Биологическая разлагаемость сточных вод низкая (показатель B/C меньше 0,3) ； ④Основными показателями загрязнения сточных вод являются: COD = 3500–4000 мг/л, BOD = 900–1120 мг/л, общее содержание фенолов = 600–800 мг/л, содержание аммиака = 250–350 мг/л. Объем сточных вод составляет 350 м³/ч. Строительство объекта по обработке сточных вод компании China Coal Ordos Energy Chemical Co., Ltd. началось в мае 2012 года. В январе 2014 года техническая команда Харбинского технологического университета помогла с наладкой системы обработки сточных вод. В настоящее время нагрузка на систему уже соответствует проектным показателям. Система обработки сточных вод данного предприятия функционирует стабильно уже 15 месяцев; 100% воды, полученной в результате биохимической обработки, снова используется в основной системе водоснабжения. Ежедневно в систему испарителей поступает от 600 до 720 тонн воды с высокой концентрацией, в результате чего получается от 12 до 20 тонн соли. Завод по обработке сточных вод компании China Coal Ordos Energy & Chemical Co., Ltd. обеспечивает истинно нулевые выбросы. 3.1 Краткое описание технологии. Процесс обработки сточных вод с высокой концентрацией фенолов и аммиака на предприятии China Coal Ordos Energy Chemical Co., Ltd. показан на рисунке 1. http://s13.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsKQ4n0wdc&690 Стоки с высокой концентрацией фенола и аммиака, а также бытовые стоки с территории завода поступают соответственно в резервуары для обработки стоков с фенолом и аммиаком и в резервуары для обработки бытовых стоков с целью регулирования качества и количества воды. После предварительной обработки в зависимости от качества сточные воды из бытовых нужд и сточные воды, содержащие фенол и аммиак, смешиваются в анаэробных бассейнах для дальнейшей обработки. Этот процесс позволяет снизить токсичность сточных вод, содержащих фенол и аммиак, повысить их биоразлагаемость, а также уменьшить концентрацию COD и общего количества фенола. Сток из анаэробной башни с внешней циркуляцией EC должен пройти через анаэробный резервуар для циркуляции анаэробного ила перед тем, как попасть в систему биологического концентрирования BE. Осадок ила сбрасывается в анаэробный резервуар, откуда под действием анаэробного насоса снова поступает в анаэробную башню с внешней циркуляцией EC. Система BE для биологического концентрирования использует конструкцию в виде коридоров: сточные воды, содержащие фенол и аммиак, сначала проходят через кольцевой внешний коридор, а затем попадают во внутренний коридор с перекрестным потоком. Многоступенчатая система A/O соединяется с двумя осадительными бассейнами; система A/O имеет конструкцию с перекрестными каналами, а в её конце расположен осадительный бассейн. В нижней части коридоров многоступенчатой системы A/O равномерно расположены устройства для аэрации; их включение и выключение контролируется с помощью клапанов. Благодаря этому можно регулировать соотношение объемов бассейнов A и O в зависимости от качества входящей воды, что позволяет добиться оптимального уровня удаления органических веществ и денитрификации. Для повышения эффективности процесса окисления с использованием озона, перед тем как сточные воды из второго осадительного бассейна попадают в бассейн для контактной окисления с озоном, их сначала пропускают через бассейн с высокой плотностью осаждения для удаления взвешенных частиц. Это способствует повышению эффективности окисления озоном. Вода, обработанная озоном, должна находиться в буферной зоне в течение 30 минут для выделения неполностью реагировавшего озона, после чего поступает в фильтр BAF для дальнейшего удаления органических веществ и аммиака. http://s16.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsKVSirJ1f&690 – Рисунок 2: Панорамный вид объекта по обработке сточных вод с высокой концентрацией фенолов и аммиака, принадлежащего компании China Coal Ordos Energy Chemical Co., Ltd.
http://s15.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsKUBIrcde&690 – Рисунок 3: Изменение цвета сточных вод на разных этапах обработки.
http://s11.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsKWIyme6a&690 – Рисунок 4: Место хранения кристаллизованной соли из концентрированных соленых растворов.
http://s6.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsKXGoole5&690 – Рисунок 5: Показатели работы установок для получения кристаллизованной соли.
Данный объект по обработке сточных вод предназначен в первую очередь для удаления веществ типа COD, аммиака и фенолов. После 15 месяцев стабильной работы (с декабря 2013 года по март 2015 года) уровень удаления COD, аммиака, летучих фенолов и общего количества фенолов составил соответственно 98%, 99%, 100% и 98%. Качество очищенной воды соответствует требованиям стандарта HG/T3923-2007 «Стандарты качества воды для циклического охлаждения», утвержденного Государственным комитетом по химической промышленности Китая. Конкретные показатели контроля качества воды приведены ниже: http://s15.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsL3tnWede&690 http://s5.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsL3GueU14&690 Рисунок 6. Значения параметра COD, измеряемые в реальном времени в очистных сооружениях. http://1.sinaimg.cn/mw690/001wbQd9zy6SsL4EmY000&690 Рисунок 7. Значения параметра аммиака, измеряемые в реальном времени в очистных сооружениях. 4. Выводы. Технология EBA, разработанная командой профессора Хань Хунцзюня из Харбинского технологического университета, успешно используется в проекте по обеспечению «нулевых выбросов» сточных вод на предприятии China Coal Ordos Energy Chemical Co., Ltd. Эта технология отличается небольшими площадными требованиями, низкими затратами на внедрение, низкими операционными расходами, высоким качеством очищенной воды, простотой в эксплуатации и стабильностью в работе. С января 2014 года проект по полному устранению сбросов сточных вод на предприятии China Coal Ordos Energy Chemical Co., Ltd. функционирует уже 17 месяцев. На предприятии нет никаких точек сброса сточных вод; вся вода обрабатывается и снова используется в системе подачи воды. Общие затраты на внедрение технологии EBA составляют 0,8 тыс. юаней/м3·день (1000 м3/ч = 190 млн юаней). В настоящее время сумма расходов на эксплуатацию, по оценкам предприятия, составляет 2,85–3,15 юаня/м3. По сравнению с традиционными методами химического и биологического окисления, эта технология позволяет сократить затраты на инвестиции на 40–60%, а расходы на эксплуатацию — на 50–80%. Это обеспечивает полное устранение выбросов сточных вод.